體育場懸挑屋蓋風振控制研究.pdf

1、體育場懸挑屋蓋結構是大型體育場館建設中的一種常用形式，該類結構具有質量輕、柔度大、阻尼小、自振頻率低等特點，動力特性復雜。對于大跨度屋蓋結構的風振問題，目前還沒有合理成熟的理論。根據(jù)屋蓋結構風致振動的特點，研究結構風振控制的新型阻尼器和相應的控制方法：在高效、穩(wěn)定、可靠的原則下，解決阻尼器控制措施在實際應用中的難點，也是大量的工程實踐迫切要求解決的問題。 本文對體育場懸挑屋蓋結構進行風振控制研究。首先對隨機脈動風作用下體育場懸挑

2、屋蓋結構的風致響應進行計算，應用風荷載數(shù)值模擬技術，在有限元軟件中對無控結構進行時程分析。由于懸挑屋蓋結構在強風荷載作用下產(chǎn)生較大的振動，本文分別采用粘滯和粘彈性阻尼器對結構的風振響應進行控制。結果表明，加入粘滯阻尼器后，結構節(jié)點位移、加速度和桿件軸力都得到了明顯的控制，而屋蓋結構加入粘彈性阻尼器后桿件軸力的減振效果不太穩(wěn)定。原因是安裝粘彈性阻尼器有可能引起結構局部剛度改變，從而增大了部分桿件的內力。粘滯流體阻尼器與粘彈性阻尼器相比，只

3、提供給結構較大的附加阻尼，不改變結構的剛度，有效地控制了結構在強風荷載作用下的動力響應。 為了在結構中合理有效地布置阻尼器，尋求使得減振效果達到最優(yōu)的阻尼器布置，對阻尼器的位置優(yōu)化問題進行研究。根據(jù)大跨空間結構的特點，采用遺傳算法進行阻尼器的位置優(yōu)化。編制了相應的優(yōu)化程序，以體育場懸挑屋蓋為研究對象，進行阻尼器數(shù)量和位置尋優(yōu)；進而總結了粘滯阻尼器阻尼器的優(yōu)化布置規(guī)律，對實際工程提供建議。最后系統(tǒng)進行了粘滯阻尼器在懸挑屋蓋結構中的